DE102013013622A1

DE102013013622A1 - Cage i.e. halt cage, for use in rolling bearing of electrical power steering apparatus of electric motor car, has individual pocket allowing axial holding unit to hold cage on one of rolling elements accommodated in individual pocket

Info

Publication number: DE102013013622A1
Application number: DE201310013622
Authority: DE
Inventors: Thomas Perrotin; Laurent Varnoux; Thierry Adane
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2012-08-22
Filing date: 2013-08-16
Publication date: 2014-02-27
Also published as: JP2014040916A; FR2994721A1; FR2994721B1; JP6218495B2

Abstract

The cage (5) has multiple pockets (9) provided with cylindrical walls for rolling elements (4) i.e. balls, where the cage is made of synthetic material such as polymer material. The pockets are not provided with an axial holding unit (13) for holding the cage on the rolling elements. An individual pocket (10) is provided with a spherical wall, and allows the axial holding unit to hold the cage on one of the rolling elements accommodated in the individual pocket. An annular end portion between the pockets is extended in an axial direction by separating portions (7). An independent claim is also included for a rolling bearing.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von Wälzlagern, insbesondere Wälzlagern, die in elektrischen Kraftfahrzeug-Servolenkungen verwendet werden.The present invention relates to the field of rolling bearings, in particular rolling bearings, which are used in motor vehicle electric power steering systems.

Die Erfindung betrifft insbesondere die Haltekäfige, die den Abstand in Umfangsrichtung zwischen den Wälzelementen der Wälzlager gewährleisten.The invention particularly relates to the holding cages, which ensure the distance in the circumferential direction between the rolling elements of the rolling bearing.

Eine elektrischen Kraftfahrzeug-Servolenkung umfasst im Allgemeinen einen elektromechanischen Stellantrieb, der an der Lenksäule oder an der unteren Baugruppe, die mechanische Bauteile umfasst, die dafür vorgesehen sind, die Winkelpositionierung der gelenkten Räder des Fahrzeugs auszuführen, befestigt ist. Der elektromechanische Stellantrieb umfasst einen sich drehenden Elektromotor, dessen Welle, entweder unmittelbar oder über ein Kugelgewindetrieb-System, durch wenigstens ein Wälzlager getragen wird.An automotive electrical power steering system generally includes an electromechanical actuator mounted on the steering column or on the lower assembly, which includes mechanical components intended to perform the angular positioning of the steered wheels of the vehicle. The electromechanical actuator comprises a rotating electric motor whose shaft is supported by at least one rolling bearing, either directly or via a ball screw system.

Das Wälzlager umfasst im Allgemeinen einen inneren Ring, einen äußeren Ring und eine Reihe von Wälzelementen, im Allgemeinen Kugeln, die zwischen den Ringen angeordnet ist.The rolling bearing generally includes an inner ring, an outer ring, and a series of rolling elements, generally balls, disposed between the rings.

Ein Haltekäfig für ein Wälzlager, der mehrere Taschen zum Aufnehmen von Kugeln umfasst, deren jede zum Teil durch zwei Klauen definiert wird, die auf der zu einem Endstück des Käfigs entgegengesetzten Seite angeordnet sind, ist von dem Dokument FR-A1-2 911 934 bekannt. Solche Käfige sind in sehr vielen Anwendungen vollständig zufriedenstellend. In Anwendungen, die eine niedrige Drehgeschwindigkeit mit sich bringen, oder in Anwendungen, bei denen sich die Drehrichtung scharf umkehrt, gerät diese Art von Käfig in verschiedene Schwierigkeiten. Im Einzelnen kann der Käfig, unter der Einwirkung der Kugeln, eine übermäßige Verformung erleiden und in Berührung mit dem inneren Ring kommen, was bewirkt, dass er beschädigt oder sogar zerstört wird.A retainer for a rolling bearing comprising a plurality of pockets for receiving balls, each of which is defined in part by two jaws disposed on the opposite side to an end of the cage, is of the document FR-A1-2 911 934 known. Such cages are completely satisfactory in many applications. In applications that involve a low rotational speed or in applications where the direction of rotation is sharply reversed, this type of cage encounters various difficulties. In particular, under the action of the balls, the cage may undergo excessive deformation and come into contact with the inner ring, causing it to be damaged or even destroyed.

Außerdem wird, wenn sich die Richtung, in der eine Last auf das Lager ausgeübt wird, verändert, zum Beispiel, wenn die Räder eines mit einer elektrischen Servolenkung, wie hierin oben beschrieben, versehenen Fahrzeugs eingeschlagen werden, wenn der Fahrer nach links und nach rechts manövriert, wenn er das Fahrzeug parkt, der Käfig gleichfalls schwer verformt oder sogar zerstört. Darüber hinaus kann es sich als schwierig erweisen, einen solchen Käfig über den Kugeln anzubringen.In addition, when the direction in which a load is applied to the bearing is changed, for example, when the wheels of a vehicle provided with an electric power steering system as described hereinabove are turned when the driver turns left and right maneuvering when parking the vehicle, the cage also severely deformed or even destroyed. In addition, it may prove difficult to attach such a cage over the balls.

Ein Käfig für ein Wälzlager, der drei Taschen für die Kugeln, die mit axialen Halteklauen zum Halten des Käfigs auf den Kugeln versehen sind, und Taschen, die nicht mit axialen Halteklauen versehen sind, umfasst, ist ebenfalls, aus dem Dokument FR-A1-2 883 941 , bekannt.A cage for a rolling bearing comprising three pockets for the balls provided with axial retaining claws for holding the cage on the balls and pockets not provided with axial retaining claws is also from the document FR-A1-2 883 941 , known.

Jedoch erleidet das Wälzlager in einer Anwendung mit sehr niedriger Drehzahl, zum Beispiel mit Drehzahlen zwischen 100 und 300 U/min, eine schwere Verformung. Die bekannten Käfige bieten den Wälzelementen keine ausreichende Freiheit in Bezug auf einander, was bedeutet, dass der Käfig ebenfalls schwer verformt wird.However, in a very low speed application, for example, at speeds between 100 and 300 rpm, the rolling bearing undergoes severe deformation. The known cages do not provide the rolling elements with sufficient freedom with respect to each other, which means that the cage is also severely deformed.

Die vorliegende Erfindung sucht diese Nachteile zu überwinden.The present invention seeks to overcome these disadvantages.

Im Einzelnen sucht die vorliegende Erfindung einen Käfig für ein Wälzlager für Anwendung mit niedriger Drehzahl bereitzustellen, der leicht zusammenzubauen ist und eine gute Betriebszuverlässigkeit bietet.In particular, the present invention seeks to provide a low speed application cage for a rolling bearing that is easy to assemble and provides good operational reliability.

Die vorliegende Erfindung sucht ebenfalls einen Käfig bereitzustellen, der nur einen kleinen Raum einnimmt, ein begrenztes Gewicht hat und im Betrieb nicht sehr verformbar ist.The present invention also seeks to provide a cage which occupies only a small space, has a limited weight and is not very deformable in operation.

Eine Aufgabe der Erfindung ist ein Wälzlagerkäfig für eine elektrische Kraftfahrzeug-Servolenkung, der dafür vorgesehen ist, den Abstand in Umfangsrichtung einer Reihe von Wälzelementen zu gewährleisten, und mehrere erste Taschen für die Wälzelemente umfasst, wobei diese Taschen nicht mit axialen Haltemitteln zum Halten des Käfigs auf den Wälzelementen versehen sind.An object of the invention is a rolling bearing cage for an electric motor vehicle power steering system, which is intended to ensure the spacing in the circumferential direction of a series of rolling elements, and a plurality of first pockets for the rolling elements, said pockets not with axial holding means for holding the cage are provided on the rolling elements.

Der Käfig umfasst eine einzelne zweite Tasche, die mit axialen Haltemitteln zum Halten des Käfigs auf einem der Wälzelemente, das in der zweiten Tasche untergebracht ist, versehen ist.The cage comprises a single second pocket provided with axial retention means for holding the cage on one of the rolling elements housed in the second pocket.

Folglich sind die Wälzelemente dazu in der Lage, sich im Verhältnis zueinander zu bewegen, wodurch die Gefahr begrenzt wird, dass der Käfig verformt werden wird, während sich das Wälzlager in Betrieb befindet. Darüber hinaus ermöglicht das Vorhandensein einer einzelnen Tasche, die mit Mitteln zum Halten des Käfigs auf einem Wälzelement versehen ist, dass der Käfig leichter auf den Wälzelementen anzubringen ist insofern, als nur eine der Taschen mit den axialen Halteklauen ausgestattet ist.Consequently, the rolling elements are able to move in relation to each other, thereby limiting the risk that the cage will be deformed while the rolling bearing is in operation. Moreover, the presence of a single pocket provided with means for holding the cage on a rolling element allows the cage to be mounted more easily on the rolling elements in that only one of the pockets is provided with the axial retaining claws.

Vorteilhafterweise umfasst der Käfig ein ringförmiges Endstück, das in Axialrichtung erweitert ist durch Trennabschnitte, die zwischen sich die ersten Taschen definieren, und zwei Hybridtrennabschnitte, die zwischen sich die einzelne zweite Tasche definieren. Die zwischen zwei benachbarten ersten Taschen angeordneten Trennabschnitte können zwei zylindrische Vorsprünge umfassen, die, mit dem zylindrischen Vorsprung des benachbarten Trennabschnitts, eine der ersten Taschen bilden.Advantageously, the cage comprises an annular end portion which is axially expanded by separating portions defining therebetween the first pockets and two hybrid separating portions defining therebetween the single second pocket. The separating portions disposed between two adjacent first pockets may comprise two cylindrical projections which, with the cylindrical projection of the adjacent separating portion, form one of the first pockets.

Die zwischen der einzelnen zweiten Tasche und einer ersten Tasche angeordneten Hybridtrennabschnitte können eine Klaue, deren freies Ende sich in der Umfangsrichtung zu der Klaue des benachbarten Hybridtrennabschnitts hin erstreckt, um die einzelne zweite Tasche zu bilden, und einen zylindrischen Vorsprung, deren jeder mit dem zylindrischen Vorsprung des benachbarten Trennabschnitts eine der ersten Taschen bildet, umfassen. The hybrid separating portions disposed between the single second pocket and a first pocket may include a claw whose free end extends in the circumferential direction toward the claw of the adjacent hybrid separating portion to form the single second pocket and a cylindrical projection, each of which is connected to the cylindrical one Projection of the adjacent separating portion forms one of the first pockets include.

Nach einer Ausführungsform umfassen wenigstens die Hybridtrennabschnitte einen Hohlraum, der in der Dicke des Hybridtrennabschnitts hergestellt ist und sich in Axialrichtung auf eine Stirnfläche des ringförmigen Endstücks auf der zu den axialen Haltemitteln entgegengesetzten Seite öffnet.According to one embodiment, at least the hybrid separating portions comprise a cavity made in the thickness of the hybrid separating portion and opening in the axial direction on an end surface of the annular end portion on the side opposite to the axial holding means.

Jeder Trennabschnitt kann einen Hohlraum umfassen, der in der Dicke des Trennabschnitts hergestellt ist und sich in Axialrichtung auf eine Stirnfläche des ringförmigen Endstücks, auf der zu den Wälzelementen entgegengesetzten Seite, öffnet.Each partition portion may include a cavity made in the thickness of the partition portion and opening in the axial direction on an end surface of the annular end portion on the side opposite to the rolling elements.

Das Vorhandensein einer Öffnung in dem Endstück und in dem Trennabschnitt macht es auf Grund der gesteigerten Flexibilität der Trennabschnitte viel leichter, den Käfig über den Wälzelementen anzubringen. Außerdem werden das Gewicht und die Fertigungskosten gesenkt.The presence of an opening in the end piece and in the separating portion makes it much easier to mount the cage over the rolling elements due to the increased flexibility of the separating portions. In addition, the weight and the production costs are reduced.

Vorteilhafterweise haben die ersten Taschen im Wesentlichen zylindrische Wände, und die einzelne zweite Tasche hat eine im Wesentlichen kugelförmige Wand.Advantageously, the first pockets have substantially cylindrical walls, and the single second pocket has a substantially spherical wall.

Der Käfig kann aus einem synthetischen Werkstoff, vorzugsweise aus einem Polymer-Werkstoff, bestehen.The cage may be made of a synthetic material, preferably of a polymer material.

Nach einer Ausführungsform hat jede der ersten Taschen, in Bezug auf ein in der entsprechenden ersten Tasche untergebrachtes Wälzelement, ein erstes Spiel in Axialrichtung, ein erstes Spiel in Radialrichtung und ein erstes Spiel in Umfangsrichtung, und die einzelne zweite Tasche hat, in Bezug auf ein in der zweiten Tasche untergebrachtes Wälzelement, ein zweites Spiel in Axialrichtung, ein zweites Spiel in Radialrichtung und ein zweites Spiel in Umfangsrichtung.According to one embodiment, each of the first pockets, with respect to a rolling element housed in the corresponding first pocket, has a first clearance in the axial direction, a first clearance in the radial direction and a first clearance in the circumferential direction, and the single second pocket has, with respect to in the second pocket housed rolling element, a second game in the axial direction, a second clearance in the radial direction and a second game in the circumferential direction.

Folglich wird den Wälzelementen ein verhältnismäßig großes Maß an Spiel gegeben, um sich darin in Radialrichtung, in Umfangsrichtung und in Axialrichtung in Bezug auf die Taschen zu bewegen. Folglich wird die Wechselwirkung zwischen den in den Taschen untergebrachten Wälzelementen und dem Käfig verringert. Die Wälzelemente sind dazu in der Lage, sich in Bezug aufeinander zu bewegen, was folglich die Gefahr einer unvorhergesehenen Verformung im Fall von entgegengesetzten Bewegungen von zwei benachbarten Wälzelementen, zum Beispiel, wenn die Räder eingeschlagen werden, während das Kraftfahrzeug geparkt wird, verringert.Consequently, the rolling elements are given a relatively large amount of play to move therein in the radial, circumferential and axial directions with respect to the pockets. Consequently, the interaction between the rolling elements housed in the pockets and the cage is reduced. The rolling elements are able to move in relation to each other, thus reducing the risk of unforeseen deformation in the case of opposite movements of two adjacent rolling elements, for example when the wheels are being hit while the motor vehicle is being parked.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Wälzlager, das einen äußeren Ring, einen inneren Ring, deren jeder wenigstens einen Laufring umfasst, eine Reihe von Wälzelementen, die zwischen den Laufringen angeordnet sind, und einen Käfig, wie hierin oben beschrieben, umfasst.A second aspect of the invention relates to a rolling bearing comprising an outer ring, an inner ring each comprising at least one race, a series of rolling elements disposed between the races, and a cage as described hereinabove.

Die Wälzelemente können Kugeln sein. Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine elektrische Servolenkung für ein Kraftfahrzeug, die wenigstens ein Wälzlager, wie hierin oben beschrieben, umfasst.The rolling elements can be balls. A third aspect of the invention relates to an electric power steering system for a motor vehicle comprising at least one rolling bearing as described hereinabove.

Die vorliegende Erfindung wird besser zu verstehen sein aus der Lektüre der Beschreibung der Anzahl von Ausführungsformen, die als ganz und gar nichtbegrenzende Beispiele angegeben und illustriert werden in den angefügten Zeichnungen, in denen:The present invention will be better understood from a reading of the description of the number of embodiments given and illustrated by way of non-limitative example in the attached drawings in which:

1 eine Frontalansicht eines Wälzlagers nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist, 1 is a front view of a rolling bearing according to a first embodiment of the invention,

2 eine Schnittansicht bei II-II des Wälzlagers von 1 ist, 2 a sectional view at II-II of the rolling bearing of 1 is

3 ein Schnitt bei III-III des Wälzlagers von 1 ist, 3 a section at III-III of the rolling bearing of 1 is

4 eine perspektivische Ansicht des Käfigs von 1, von der Rückseite, ist, 4 a perspective view of the cage of 1 , from the back, is,

5 eine perspektivische Ansicht des Käfigs nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, von der Rückseite, ist. 5 a perspective view of the cage according to a second embodiment of the invention, from the back is.

Das Wälzlager, mit einer axialen Achse X-X, das in seiner Gesamtheit in 1 und 2 als 1 bezeichnet wird, ist dafür vorgesehen, in einer Kraftfahrzeug-Lenksäule angebracht zu werden.The rolling bearing, with an axial axis XX, in its entirety in 1 and 2 when 1 is intended to be mounted in a motor vehicle steering column.

Wie in 1 und 2 illustriert, umfasst das Wälzlager 1 einen äußeren Ring 2, einen inneren Ring 3, eine Reihe von Wälzelementen 4, hier in der Form von Kugeln hergestellt, einen Käfig 5, zum Aufrechterhalten des gleichmäßigen Abstandes der Wälzelemente 4 in Umfangsrichtung. Der äußere Ring 2 und der innere Ring 3 sind massiv. Was mit einem „massiven Ring” gemeint ist, ist ein Ring, dessen Form durch maschinelles Bearbeiten mit dem Entfernen von Spänen (Drehen, Schleifen) von Röhren, Stangenmaterial, geschmiedeten und/oder gewalzten Rohlingen erlangt wird.As in 1 and 2 illustrated, includes the rolling bearing 1 an outer ring 2 , an inner ring 3 , a series of rolling elements 4 here made in the form of balls, a cage 5 , to maintain the uniform spacing of the rolling elements 4 in the circumferential direction. The outer ring 2 and the inner ring 3 are massive. What is meant by a "solid ring" is a ring whose shape is obtained by machining with the removal of chips (turning, grinding) of tubes, rod material, forged and / or rolled blanks.

Der äußere Ring 2 umfasst, im Bereich seiner Bohrung, einen Laufring 2a mit einer tiefen Rille, der im Querschnitt ein konkaves inneres Profil hat, das auf die Wälzelemente 4 zugeschnitten ist, wobei der Laufring 2a in Radialrichtung nach innen zeigt. Der innere Ring 3 umfasst ebenfalls, im Bereich seiner zylindrischen Außenfläche, einen Laufring 3a mit einer tiefen Rille, der im Querschnitt ein konkaves inneres Profil hat, das auf die Wälzelemente 4 zugeschnitten ist, wobei der Laufring 3a in Radialrichtung nach außen zeigt. Der Käfig 5 ist in Radialrichtung zwischen der Außenfläche des inneren Rings 3 und der Bohrung des äußeren Rings 2 angeordnet.The outer ring 2 includes, in the region of its bore, a race 2a with a deep groove, which has a concave inner profile in cross section, on the rolling elements 4 is tailored, with the race 2a pointing radially inwards. The inner ring 3 also includes, in the region of its cylindrical outer surface, a race 3a with a deep groove, which has a concave inner profile in cross section, on the rolling elements 4 is tailored, with the race 3a pointing radially outward. The cage 5 is in the radial direction between the outer surface of the inner ring 3 and the bore of the outer ring 2 arranged.

Der innere und der äußere Ring 3, 2 haben im Wesentlichen ausgerichtete radiale Stirnflächen 3b, 3c, 2b, 2c und können jeder als ein Stück durch maschinelles Bearbeiten eines Stücks Stahl hergestellt sein.The inner and the outer ring 3 . 2 have substantially aligned radial end faces 3b . 3c . 2 B . 2c and each can be made as one piece by machining a piece of steel.

Wie sichtbar in 2 und 3 illustriert, umfasst der Käfig 5 einen ringförmigen Abschnitt 6, der dafür gestaltet ist, in Axialrichtung auf einer Seite der Wälzelemente 4 angeordnet zu werden, und ein ringförmiges Endstück bildet, und Trennabschnitte 7, 8 oder Trennfinger, die sich in Axialrichtung von dem ringförmigen Endstück 6 aus auf der zu einer radialen Stirnfläche 6a des ringförmigen Endstücks 6 entgegengesetzten Seite erstrecken. Die Trennabschnitte 7, 8 sind aus einem Stück mit dem ringförmigen Endstück 6 und begrenzen zwischen sich Taschen 9, 10, in denen die Wälzelemente 4 angeordnet sind.How visible in 2 and 3 Illustrated, the cage includes 5 an annular section 6 which is designed in the axial direction on one side of the rolling elements 4 to be arranged, and forms an annular end piece, and separating sections 7 . 8th or separating fingers extending in the axial direction of the annular end piece 6 from on to a radial end face 6a of the annular end piece 6 extend on opposite side. The separating sections 7 . 8th are one piece with the annular tail 6 and limit pockets between them 9 . 10 in which the rolling elements 4 are arranged.

Die ersten Trennabschnitte 7 nehmen die Form von Zapfen an, die in Axialrichtung von dem ringförmigen Endstück 6 aus vorspringen, wobei die Trennabschnitte 7 in Radialrichtung begrenzt werden durch eine Innenfläche 7a, die im Wesentlichen mit der Bohrung 6b des ringförmigen Endstücks 6 ausgerichtet ist, und durch eine Außenfläche 7b, die im Wesentlichen mit der Außenfläche 6c des ringförmigen Endstücks 6 ausgerichtet ist. Die Trennabschnitte 7 werden in der Umfangsrichtung durch im Wesentlichen zylindrische Seitenwände begrenzt, welche die erste Tasche 9 definieren. Der Durchmesser des Zylinders, der die Wände jeder ersten Tasche 9 definiert, ist größer als derjenige der Wälzelemente 4, so dass den Wälzelementen ein Spiel geboten werden kann, um sich darin in Radial-, Umfangs- und Axialrichtung in Bezug auf die ersten Taschen 9 zu bewegen. Die zylindrischen Wände der ersten Taschen 9 haben, in Bezug auf ein in der entsprechenden ersten Tasche 9 untergebrachtes Wälzelement 4, ein erstes axiales Spiel J_1a, ein erstes radiales Spiel J_1r und ein erstes Spiel in Umfangsrichtung (unbezeichnet). Das axiale Spiel J_1a entspricht dem Abstand zwischen der Innenfläche des ringförmigen Endstücks 6 und dem in der entsprechenden ersten Tasche untergebrachten Wälzelement 4. Das Spiel in Umfangsrichtung entspricht dem Abstand zwischen der zylindrischen Innenfläche einer ersten Tasche 9 und dem in der entsprechenden Tasche untergebrachten Wälzelement 4, und das radiale Spiel J_1r entspricht dem Abstand zwischen der Mitte C_b eines Wälzelements 4 und der Mitte C_c der entsprechenden Tasche 9.The first separation sections 7 take the form of pegs extending axially from the annular end piece 6 from projecting, the separating sections 7 be limited in the radial direction by an inner surface 7a that essentially with the bore 6b of the annular end piece 6 is aligned, and by an outer surface 7b , which essentially coincides with the outer surface 6c of the annular end piece 6 is aligned. The separating sections 7 are bounded in the circumferential direction by substantially cylindrical side walls which are the first pocket 9 define. The diameter of the cylinder, the walls of each first pocket 9 is defined, is greater than that of the rolling elements 4 so that the rolling elements can be given a clearance to move in radial, circumferential and axial directions with respect to the first pockets 9 to move. The cylindrical walls of the first pockets 9 have, in terms of one in the corresponding first bag 9 housed rolling element 4 , a first axial clearance J _1a , a first radial clearance J _1r, and a first peripheral clearance (unmarked). The axial clearance J _1a corresponds to the distance between the inner surface of the annular end piece 6 and the rolling element accommodated in the corresponding first pocket 4 , The clearance in the circumferential direction corresponds to the distance between the cylindrical inner surface of a first pocket 9 and the rolling element accommodated in the corresponding pocket 4 , and the radial clearance J _1r corresponds to the distance between the center C _{b of} a rolling element 4 and the center C _{c of} the corresponding bag 9 ,

Jede Tasche 9 ist in Radialrichtung offen zu der Innenseite hin und zu der Außenseite hin und ist in Axialrichtung auf der zu dem ringförmigen Endstück 6 entgegengesetzten Seite offen, um zu ermöglichen, dass der Käfig 5 eingebaut wird. Die ersten Taschen 9 haben eine axiale Öffnung, die mit zylindrischen Kanten oder Wänden versehen ist, um die Reibung der Wälzelemente 4 die an dem Käfig 5 reiben, zu verringern.Every bag 9 is open in the radial direction to the inside and the outside and is in the axial direction on the annular end piece 6 opposite side open to allow the cage 5 is installed. The first bags 9 have an axial opening, which is provided with cylindrical edges or walls to the friction of the rolling elements 4 the on the cage 5 rub, decrease.

Jede erste Tasche 9 umfasst einen Trennabschnitt 7, der einen axialen Vorsprung 11 mit zylindrischer Form umfasst und der sich in der zu dem ringförmigen Endstück 6 entgegengesetzten Richtung erstreckt. Der Vorsprung 11 jedes Trennabschnitts 7 begrenzt, zum Teil, mit dem Vorsprung 11 des benachbarten Trennabschnitts 7, eine der ersten Taschen 9, die nicht mit axialen Haltemitteln versehen ist. Jeder Vorsprung 11 ist nicht dazu in der Lage, ein Zurückhalten des Käfigs 5 in Axialrichtung in Bezug auf das in der entsprechenden ersten Tasche 9 angeordnete Wälzelement 4 zu gewährleisten. Die zylindrische Innenfläche des zylindrischen Vorsprungs 11 bildet einen Teil der zylindrischen Fläche der ersten Tasche 9. Die Vorsprünge 11 jedes Trennabschnitts 7 sind in der Umfangsrichtung durch eine Kerbe 12 getrennt.Every first bag 9 includes a separation section 7 that has an axial lead 11 which is cylindrical in shape and which extends to the annular end piece 6 extends opposite direction. The lead 11 each separator 7 limited, in part, with the projection 11 of the adjacent separation section 7 , one of the first bags 9 , which is not provided with axial holding means. Every lead 11 is not able to hold back the cage 5 in the axial direction with respect to that in the corresponding first pocket 9 arranged rolling element 4 to ensure. The cylindrical inner surface of the cylindrical projection 11 forms part of the cylindrical surface of the first pocket 9 , The projections 11 each separator 7 are in the circumferential direction by a notch 12 separated.

Der Käfig 5, der ausführlich in 4 illustriert wird, umfasst ebenfalls Hybridtrennabschnitte 8, die eine einzelne zweite Tasche 10 definieren, die mit axialen Haltemitteln zum Halten des Käfigs 5 auf dem in der zweiten Tasche 10 untergebrachten Wälzelement 4 versehen ist. Wie später erläutert werden wird, haben die Hybridtrennabschnitte 8 eine ausgehöhlte Struktur, um die Flexibilität der zweiten Tasche 10 zu fördern.The cage 5 who in detail in 4 is illustrated also includes hybrid separation sections 8th holding a single second bag 10 define with axial holding means for holding the cage 5 on the second bag 10 accommodated rolling element 4 is provided. As will be explained later, the hybrid separation sections 8th a hollowed-out structure for the flexibility of the second bag 10 to promote.

Die zweite Tasche 10 wird von der benachbarten ersten Tasche 9 durch einen Hybridtrennabschnitt 8 getrennt, der sich in Axialrichtung von dem auf einer Seite der Wälzelemente 4 angeordneten ringförmigen Endstück 6 aus erstreckt.The second bag 10 is from the adjacent first bag 9 through a hybrid separation section 8th separated in the axial direction of the on one side of the rolling elements 4 arranged annular end piece 6 extends out.

Die Hybridtrennabschnitte 8 nehmen die Form von Fingern oder Zapfen an, die in Axialrichtung von den ringförmigen Endstück 6 aus vorspringen, und werden in Radialrichtung durch eine Innenfläche 8a und eine Außenfläche 8b begrenzt, die jeweils im Wesentlichen mit der Bohrung 6b beziehungsweise mit der Außenfläche 6c des ringförmigen Endstücks 6 ausgerichtet sind. Jeder Hybridtrennfinger 8 hat, auf der einen Seite in der Umfangsrichtung, eine im Wesentlichen zylindrische Seitenwand, so dass er mit einem benachbarten Begrenzungsabschnitt 7 eine der ersten Taschen 9 angrenzend an die zweite Tasche 10 bildet, und hat auf der anderen Seite eine kugelförmige Wand, die sich mit der Wand kugelförmigen Wand des benachbarten Hybridtrennabschnitts 8 verbindet, um die jeweilige zweite Tasche 10 ordnungsgemäß zu bilden. Die Wand der zweiten Tasche 10 ist kugelförmig und bildet eine Schale von gleichbleibender Dicke, um das zugeordnete Wälzelement 4 aufzunehmen.The hybrid separation sections 8th take the form of fingers or pegs that extend in the axial direction from the annular tail 6 from projecting, and are in the radial direction by an inner surface 8a and an outer surface 8b limited, each substantially with the bore 6b or with the outer surface 6c of the annular end piece 6 are aligned. Each hybrid separating finger 8th has, on the one side in the circumferential direction, a substantially cylindrical side wall, so that it has an adjacent limiting portion 7 one of the first bags 9 adjacent to the second bag 10 forms, and has one on the other side spherical wall that aligns with the wall spherical wall of the adjacent hybrid separation section 8th connects to the respective second bag 10 to form properly. The wall of the second bag 10 is spherical and forms a shell of constant thickness around the associated rolling element 4 take.

Der Durchmesser des Zylinders, der die Wände der zweiten Tasche 10 definiert, ist größer als derjenige der Wälzelemente 4, so dass den Wälzelementen ein Spiel geboten werden kann, um sich darin in Radial-, Umfangs- und Axialrichtung in Bezug auf die zweite Tasche 10 zu bewegen. Die zylindrischen Wände der zweiten Tasche 10 haben, in Bezug auf ein in der zweiten Tasche 10 untergebrachtes Wälzelement 4, ein zweites axiales Spiel J_2a, ein zweites radiales Spiel J_2r und ein zweites Spiel in Umfangsrichtung (unbezeichnet). Das axiale Spiel J_2a entspricht dem Abstand zwischen der Innenfläche des ringförmigen Endstücks 6 und dem in der entsprechenden zweiten Tasche untergebrachten Wälzelement 4. Das Spiel in Umfangsrichtung entspricht dem Abstand zwischen der zylindrischen Innenfläche der zweiten Tasche 10 und dem in der entsprechenden Tasche untergebrachten Wälzelement 4, und das radiale Spiel J_2r entspricht dem Abstand zwischen der Mitte C_b eines Wälzelements 4 und der Mitte C_c der entsprechenden Tasche 10. Der Käfig 5 hat eine Verbindung 5a, die sich an der Basis jedes Trennabschnitts 7, 8 befindet und eine Grenzfläche zwischen dem ringförmigen Endstück 6 und dem entsprechenden Trennabschnitt 7, 8 bildet. Die Verbindung 5a hat im Querschnitt ein abgerundetes Profil.The diameter of the cylinder, the walls of the second bag 10 is defined, is greater than that of the rolling elements 4 so that the rolling elements can be given a clearance to move in radial, circumferential and axial directions with respect to the second pocket 10 to move. The cylindrical walls of the second bag 10 have, in terms of one in the second bag 10 housed rolling element 4 , a second axial clearance J _2a , a second radial clearance J _2r, and a second circumferential clearance (unmarked). The axial clearance J _2a corresponds to the distance between the inner surface of the annular end piece 6 and the rolling element accommodated in the corresponding second pocket 4 , The clearance in the circumferential direction corresponds to the distance between the cylindrical inner surface of the second pocket 10 and the rolling element accommodated in the corresponding pocket 4 , and the radial clearance J _2r corresponds to the distance between the center C _{b of} a rolling element 4 and the center C _{c of} the corresponding bag 10 , The cage 5 has a connection 5a located at the base of each separation section 7 . 8th located and an interface between the annular tail 6 and the corresponding separating section 7 . 8th forms. The connection 5a has a rounded profile in cross-section.

Jeder Hybridtrennfinger 8 umfasst eine Klaue 13, die sich in Axialrichtung auf der zu dem ringförmigen Endstück 6 entgegengesetzten Seite erstreckt und deren freies Ende sich in der Umfangsrichtung zu der gegenüberliegenden Klaue 13 des benachbarten Hybridtrennabschnitts 8 hin erstreckt, um die gleiche zweite Tasche 10 zu begrenzen. Die konkave Innenfläche jeder Klaue 13 bildet einen Teil der kugelförmigen Wand der zweiten Tasche 10. Die zwei mit der zweiten Tasche 10 verknüpften Klauen 13 erstrecken sich zueinander hin, wobei ihre freien Enden durch einen Abstand getrennt sind, der geringer ist als der Durchmesser der Wälzelemente 4. Die Klauen 13 der zweiten Tasche 10 sind dazu in der Lage, ein Zurückhalten des Käfigs 5 in Axialrichtung zu gewährleisten, durch das Klammern über dem in der zweiten Tasche 10 angeordneten Wälzelement 4. Der Käfig 5 wird durch die Klauen 13 in Axialrichtung auf der Reihe von Wälzelementen gehalten.Each hybrid separating finger 8th includes a claw 13 extending axially towards the annular end piece 6 opposite side and the free end extends in the circumferential direction to the opposite jaw 13 of the adjacent hybrid separation section 8th extends to the same second bag 10 to limit. The concave inner surface of each claw 13 forms part of the spherical wall of the second pocket 10 , The two with the second bag 10 linked claws 13 extend toward each other with their free ends separated by a distance less than the diameter of the rolling elements 4 , The claws 13 the second bag 10 are able to withhold the cage 5 to ensure in the axial direction, by the brackets above that in the second pocket 10 arranged rolling element 4 , The cage 5 gets through the claws 13 held in the axial direction on the row of rolling elements.

Jeder Hybridtrennabschnitt 8 umfasst ebenfalls einen axialen Vorsprung 14 von zylindrischer Form, der sich in Axialrichtung auf der zu dem ringförmigen Endstück 6 entgegengesetzten Seite erstreckt. Der axiale Vorsprung 14 jedes Hybridtrennabschnitts 8 begrenzt, zum Teil, mit dem Vorsprung 11 des benachbarten Trennabschnitts 7, eine der ersten Taschen 9, die nicht mit axialen Haltemitteln versehen ist Jeder axiale Vorsprung 14 ist nicht dazu in der Lage, ein Zurückhalten des Käfigs 5 in Axialrichtung in Bezug auf das in der ersten Tasche 9, die der zweiten Tasche 10 benachbart ist, angeordnete Wälzelement 4 zu gewährleisten. Die Klaue 13 und der Vorsprung 14 jedes Hybridtrennabschnitts 8 sind in der Umfangsrichtung durch eine Kerbe 15 getrennt, so dass die Klaue 13 eine verhältnismäßig kleine Dicke in Umfangsrichtung und einen gewissen Grad an Flexibilität hat, was es ermöglicht, dass der Käfig 5 über die Wälzelemente 4 geklammert wird, durch das Auseinandergehen der Klauen 13, wenn ein axialer Schub auf das ringförmige Endstück 6 des Käfigs 5 in der Richtung des Wälzelements 4 ausgeübt wird. Die zweite Tasche 10 ist in Radialrichtung offen zu der Innenseite hin und zu der Außenseite hin und ist ebenfalls in Axialrichtung auf der zu dem ringförmigen Endstück 6 entgegengesetzten Seite offen, um zu ermöglichen, dass der Käfig 5 eingebaut wird.Each hybrid separation section 8th also includes an axial projection 14 of cylindrical shape extending in the axial direction towards the annular end piece 6 extends opposite side. The axial projection 14 each hybrid separation section 8th limited, in part, with the projection 11 of the adjacent separation section 7 , one of the first bags 9 not provided with axial holding means Any axial projection 14 is not able to hold back the cage 5 in the axial direction with respect to that in the first pocket 9 that of the second bag 10 adjacent, arranged rolling element 4 to ensure. The claw 13 and the lead 14 each hybrid separation section 8th are in the circumferential direction by a notch 15 separated, leaving the claw 13 has a relatively small thickness in the circumferential direction and a degree of flexibility, which allows the cage 5 over the rolling elements 4 is clenched, by the divergence of the claws 13 when an axial thrust on the annular end piece 6 of the cage 5 in the direction of the rolling element 4 is exercised. The second bag 10 is open in the radial direction to the inside and the outside and is also in the axial direction on the annular end piece 6 opposite side open to allow the cage 5 is installed.

Die alternative Form einer Ausführungsform, die in 5 illustriert wird, in der identische Elemente die gleichen Bezeichnungen tragen, unterscheidet sich nur darin, dass jeder Trennabschnitt 7, 8 des Käfigs 5 einen Hohlraum 16, 17 umfasst, der in der Dicke der Trennabschnitte 7, 8 hergestellt ist und sich in Axialrichtung von der Stirnfläche 6a des ringförmigen Endstücks 6 aus in die Nähe der Kerbe 12, 15 erstreckt. Jeder Hohlraum 16, 17 ist auf der zu den Taschen 9 und 10 entgegengesetzten Seite zu der Stirnfläche 6a hin offen und wird in Radialrichtung durch die Innenflächen 7a, 8a und die Außenflächen 7b, 8b der Trennabschnitte 7, 8 begrenzt. Jeder Hohlraum 50 hat eine rechteckige Gesamtform.The alternative form of an embodiment, which in 5 is illustrated, in which identical elements bear the same names, differs only in that each separating section 7 . 8th of the cage 5 a cavity 16 . 17 includes, in the thickness of the separating sections 7 . 8th is made and extending in the axial direction of the end face 6a of the annular end piece 6 off near the notch 12 . 15 extends. Every cavity 16 . 17 is on the to the bags 9 and 10 opposite side to the face 6a towards open and radially through the inner surfaces 7a . 8a and the outer surfaces 7b . 8b the separating sections 7 . 8th limited. Every cavity 50 has a rectangular overall shape.

Das ringförmige Endstück 6 hat eine Öffnung 18 in der Dicke des Endstücks 6, wobei sich die Öffnung in Axialrichtung zwischen der Stirnfläche 6a des Endstücks 6, entgegengesetzt zu den Wälzelementen 4 und den Hohlräumen 16, 17 der Trennabschnitte 7, 8, öffnet. Wie illustriert, befindet sich die Öffnung 18 örtlich so, dass sie sich in den entsprechenden Hohlraum 16, 17 des entsprechenden Trennabschnitts 7, 8 öffnet, und wird in Radialrichtung zwischen dem äußeren Teil 6c des Endstücks 6 und dem inneren Teil 6b des Endstücks 6 begrenzt. Als eine Alternative könnte die Öffnung 18 umlaufend sein. Die Hohlräume 16, 17 bilden an dem Käfig 5 Bereiche, in denen die mechanische Festigkeit des Käfigs 5 örtlich geschwächt ist, was unterstützt, dass er sich nicht auf der Seite des ringförmigen Endstücks 6 verformt, und die Flexibilität der zweiten Tasche 10 fördert. Ferner ermöglichen die Hohlräume 16, 17, dass der Käfig 5 durch das Verringern der Menge an verwendetem Werkstoff leichter gemacht wird.The annular tail 6 has an opening 18 in the thickness of the tail 6 , wherein the opening in the axial direction between the end face 6a of the tail 6 , opposite to the rolling elements 4 and the cavities 16 . 17 the separating sections 7 . 8th , opens. As illustrated, the opening is located 18 locally so that they are in the appropriate cavity 16 . 17 of the corresponding separating section 7 . 8th opens, and is in the radial direction between the outer part 6c of the tail 6 and the inner part 6b of the tail 6 limited. As an alternative, the opening could 18 be circumferential. The cavities 16 . 17 form on the cage 5 Areas where the mechanical strength of the cage 5 locally weakened, which assists that he is not on the side of the annular tail 6 deformed, and the flexibility of the second bag 10 promotes. Furthermore, the cavities allow 16 . 17 that the cage 5 is made easier by reducing the amount of material used.

Als eine Alternative könnten Vorkehrungen getroffen werden, dass nur der Hybridtrennabschnitt 8 einen Hohlraum 17 hat, um die Steifigkeit des Käfigs 5 zu garantieren, während zur gleichen Zeit dafür gesorgt wird, dass der Käfig 5 leichter über die Wälzelemente 4 zu passen ist. As an alternative, provision could be made that only the hybrid separation section 8th a cavity 17 has to increase the stiffness of the cage 5 to guarantee while at the same time ensuring that the cage 5 easier over the rolling elements 4 to fit.

Der Käfig 5 ist vorteilhafterweise als ein einziges Stück hergestellt, durch das Formen eines Polymer-Werkstoffs, wie zum Beispiel von Polyamid, insbesondere PA 66 oder PA 46, oder sogar eines Polyetheretherketons (PEEK).The cage 5 is advantageously produced as a single piece by molding a polymer material, such as polyamide, in particular PA 66 or PA 46, or even a polyetheretherketone (PEEK).

Als eine Alternative ist der Käfig aus einem metallischen Werkstoff, wie beispielsweise Messing oder Stahl, hergestellt, der gegossen, gesintert, maschinell bearbeitet oder spritzgegossen ist.As an alternative, the cage is made of a metallic material, such as brass or steel, which is cast, sintered, machined or injection molded.

Auf Grund der Erfindung hat der Käfig, der mit einer einzelnen Tasche ausgestattet ist, die mit Mitteln zum Halten an oder Klammern über ein Wälzelement versehen ist, eine größere Flexibilität in der axialen Richtung, was den Wälzelementen sehr viel Beweglichkeit im Verhältnis zueinander ermöglicht, was folglich die Gefahr begrenzt, dass der Käfig verformt wird, wenn sich das Wälzlager in Betrieb befindet. Das Aushöhlen von Werkstoff ermöglicht eine örtlich begrenzte Steigerung bei der Flexibilität des Käfigs.By virtue of the invention, the cage, which is provided with a single pocket provided with means for holding on or clamps over a rolling element, has greater flexibility in the axial direction, allowing the rolling elements a great deal of mobility in relation to each other thus limiting the risk that the cage will be deformed when the rolling bearing is in operation. The hollowing out of material allows a localized increase in the flexibility of the cage.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

FR 2911934 A1 [0005]
FR 2883941 A1 [0007]

Claims

Rolling bearing cage for an electric motor vehicle power steering system, which is provided for the distance in the circumferential direction of a series of rolling elements ( 4 ) and several first pockets ( 9 ) for the rolling elements ( 4 ), which pockets are not provided with axial holding means for holding the cage (FIG. 5 ) on the rolling elements ( 4 ), characterized in that it comprises a single second pocket ( 10 ) provided with axial holding means ( 13 ) for holding the cage ( 5 ) on one of the rolling elements ( 4 ) in the second bag ( 10 ) is provided, is provided.

Cage according to claim 1, comprising an annular end piece ( 6 ), which is extended in the axial direction by separating sections ( 7 ), which between them the first pockets ( 9 ) and two hybrid separation sections ( 8th ), which between them the single second bag ( 10 ).

Cage according to claim 2, wherein the between two adjacent first pockets ( 9 ) arranged separating sections ( 7 ) two cylindrical projections ( 11 ), which, with the cylindrical projection ( 11 ) of the adjacent separation section ( 7 ), one of the first bags ( 9 ) form.

Cage according to claim 2 or 3, wherein the between the second second pocket ( 10 ) and a first bag ( 9 ) arranged hybrid separation sections ( 8th ) a claw ( 13 ) whose free end is in the circumferential direction to the claw ( 13 ) of the adjacent hybrid separation section ( 8th ) extends to the single second pocket ( 10 ), and a cylindrical projection ( 14 ), each of which, with the cylindrical projection ( 11 ) of the adjacent separation section ( 7 ) one of the first pockets ( 9 ).

Cage according to one of claims 2 to 4, wherein at least the hybrid separation sections ( 8th ) a cavity ( 17 ), which is in the thickness of the hybrid separation section ( 8th ) and in the axial direction on an end face ( 6a ) of the annular end piece ( 6 ) on the axial holding means ( 13 ) opposite side opens.

Cage according to one of claims 2 to 5, wherein each separating section ( 7 . 8th ) a cavity ( 16 . 17 ), which in the thickness of the separating section ( 7 . 8th ) and in the axial direction on an end face ( 6a ) of the annular end piece ( 6 ), on which to the rolling elements ( 4 ) opposite side, opens.

Cage according to one of the preceding claims, wherein the first pockets ( 9 ) have substantially cylindrical walls and the single second pocket ( 10 ) has a substantially spherical wall.

Cage according to one of the preceding claims, made of a synthetic material, preferably a polymer material.

Cage according to one of the preceding claims, wherein each of the first pockets ( 9 ) with respect to a rolling element housed in the corresponding first pocket ( 4 ), a first axial clearance (J _1a ), a first radial clearance (J _1r ) and a first clearance in the circumferential direction, and the single second pocket (FIG. 10 ), with respect to one in the second pocket ( 10 ) accommodated rolling element ( 4 ), a second axial clearance (J _2a ), a second radial clearance (J _2r ) and a second clearance in the circumferential direction.

Rolling bearing, which has an outer ring ( 2 ), an inner ring ( 3 ), each of which has at least one race ( 2a . 3a ), a series of rolling elements ( 4 ) between the races ( 2a . 3a ), and a cage ( 5 ) according to one of the preceding claims.

Rolling bearing according to claim 10, wherein the rolling elements ( 4 ) Are balls.

Electric power steering for a motor vehicle, the at least one rolling bearing ( 1 ) according to claim 10 or 11.